火箭的燃料是啥？它是怎么给火箭提供动力的？

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告诉大家一个好消息，我国长征八号运载火箭芯二级氢氧发动机高空模拟试验获得了成功，这意味着，明年我们也许可以见证长征八号运载火箭首飞呦！

提到火箭发动机，小编想到了这样的一个问题，汽车在公路上行驶，飞机在空中飞行，都需要燃料来驱动，火箭要飞向太空，当然也离不开燃料。但汽车和飞机都行驶在富含氧气的大气层中，氧气是天然的氧化剂，而火箭要到达大气稀薄的太空，那里几乎没有氧气，火箭的燃料是怎样燃烧的？

实际中是这样的，火箭在准备飞天前，除了携带燃料外，还需要携带氧化剂。只有氧化剂和燃料按一定比例混合后，才能燃烧并产生巨大的能量。

燃料和氧化剂等物质的组合在航天领域还有一个专业的名字，叫做推进剂。根据其形态划分，可分为固体推进剂和液体推进剂。

固体推进剂除含有上述两种物质外，成分中还有添加剂等其他物质。其中，燃料和氧化剂是基本成分，而添加剂是为了提高燃烧性能加入的少量的其他成分。

固体推进剂有一个可爱的地方，就是它可以被加工成各种形状，比如柱形、翼型和球形等。还可以根据不同的燃烧要求，将固体推进剂的横截面设计成星型、环形、多孔形等。

液体推进剂又可细分为单组元推进剂和双组元推进剂。单组元推进剂是指含有一种组分，通过催化剂进行分解或燃烧来产生推力，常用的有过氧化氢、无水肼等。

双组元推进剂含有两种组分——燃料和氧化剂，它们通过化学反应产生能量来驱动火箭飞行，目前常用的燃料有偏二甲肼、无水肼、液氢等，常用的氧化剂有四氧化二氮、发烟硝酸、液氧等。

液体推进剂的好处还是挺多的，它产生的能量相对较高，推力容易调节控制，能够重复关机和再次启动，因此，液体推进剂被广泛应用于发射航天器的运载火箭。例如，我国发射神舟飞船的长征2F运载火箭使用的就是由偏二甲肼和四氧化二氮组成的双组元推进剂。

那么，推进剂又是怎么给火箭提供动力的呢？

小时候，我们都玩过气球，把一只充满了空气的气球的球嘴松开，它就会向球嘴的反方向飞出去，这是因为作用力与反作用力的原理。推进剂给火箭提供动力，依据的就是这个原理。

一般发动机点火后，固体或液体推进剂会在发动机燃烧室里燃烧，之后会产生大量高压气体，高压气体从发动机喷管高速喷出，对火箭产生反作用力，使火箭沿气体喷射的反方向前进。

固体推进剂安装在固体火箭发动机的燃烧室中，点火后，固体推进剂是从下到上或从里到外快速燃烧。而在液体火箭发动机中，液体推进剂一般是用高压气体对燃料与氧化剂贮箱增压，然后用涡轮泵将燃料与氧化剂进一步增压并输送进燃烧室。推进剂燃烧形成的高温高压气体，通过发动机喷口形成高速气流喷出，产生推力。

如此，在燃料产生的巨大推力的作用下，我们才能看到运载火箭冲天而起，直刺苍穹，将航天器送入太空。

参考文献

[1]周凤广，徐克俊，等.戈壁天港——走进载人航天发射场[M].北京：中国宇航出版社，2011.

[2]黄春平.通天神箭——解读载人运载火箭[M].北京：中国宇航出版社，2011.

[3]中国载人航天工程办公室组织编写.中华民族的航天梦——载人航天知识问答[M].北京：中国宇航出版社，2013.

来源：中国航天科普